Một thí nghiệm nhiệt hạch tại cơ sở laser lớn nhất thế giới đã giải phóng 1,3 triệu joules năng lượng, tiến gần hơn đến điểm hòa vốn được gọi là đánh lửa. Chính tại thời điểm này, phản ứng tổng hợp nhiệt hạch bắt đầu giải phóng nhiều năng lượng hơn mức cần thiết cho quá trình kích nổ của nó.
Bản chất của thí nghiệm là các nhà khoa học từ Phòng thí nghiệm Đánh lửa Quốc gia (NIF) đã sử dụng tia laze để xuyên qua một viên nang nhỏ, nơi họ bắt đầu các phản ứng nhiệt hạch tạo ra hơn 10 triệu triệu watt năng lượng trong 100 phần nghìn tỷ giây. Thí nghiệm đã giải phóng khoảng 70% năng lượng của ánh sáng laze được sử dụng để kích hoạt các phản ứng nhiệt hạch, đưa cơ sở đến gần sự bốc cháy hơn bao giờ hết.
Các nhà khoa học đã đạt được ngưỡng này nhờ thực tế là viên nang chỉ hấp thụ một phần năng lượng laser tập trung vào nó và các phản ứng thực sự tạo ra nhiều năng lượng hơn mức tiêu hao trực tiếp cho quá trình đánh lửa của chúng.
Phản ứng tổng hợp hạt nhân là quá trình tương tự "khởi động" Mặt trời. Đối với các nhà khoa học, trên hết, đây là một nguồn năng lượng hấp dẫn vì nó sẽ không dẫn đến sự hình thành khí nhà kính gây ra sự nóng lên của khí hậu hoặc chất thải phóng xạ nguy hiểm, tồn tại lâu dài. Trong phản ứng tổng hợp hạt nhân, các hạt nhân hydro hợp nhất với nhau để tạo thành heli, giải phóng năng lượng trong quá trình này. Nhưng phản ứng tổng hợp đòi hỏi nhiệt độ và áp suất cực cao, khiến việc kiểm soát và quản lý trở nên khó khăn.
Trong các thí nghiệm nhiệt hạch của NIF, 192 chùm tia laze hội tụ trên một xi lanh nhỏ chứa viên nang nhiên liệu cỡ hạt đậu. Khi xung laser mạnh này chiếu vào xi lanh, các tia X được giải phóng, làm bay hơi bên ngoài viên nang và kích nổ nhiên liệu bên trong. Nhiên liệu này là hỗn hợp của deuterium và tritium. Khi nhiên liệu phát nổ, nó đạt đến mật độ, nhiệt độ và áp suất tối đa cần thiết để chuyển hydro thành heli. Heli này có thể đốt nóng thêm một phần khác của nhiên liệu, cái gọi là đốt nóng alpha, gây ra phản ứng nhiệt hạch dây chuyền.
Nhà vật lý Stephen Bodner chỉ trích một số chi tiết của thiết kế NIF. Nhưng anh thừa nhận đã rất ngạc nhiên với kết quả. Bodner nói: “Họ đã tiến gần đến mục tiêu đánh lửa và hòa vốn để gọi đó là thành công. "Đã đến lúc Mỹ tiến tới một chương trình nhiệt hạch laser lớn."
Đọc thêm:
- Các nhà khoa học đã sử dụng thẻ video chơi game để khởi động nguyên mẫu lò phản ứng nhiệt hạch
- Nước Anh mở ra kỷ nguyên hợp nhất giá cả phải chăng với sự ra mắt của tokamak MAST được nâng cấp